氨基功能化P(St-HEMA)磁性微球的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附性能

采用分散聚合法制备了P(St-HEMA)磁性微球,利用乙二胺与磁性微球进行反应得到表面含有氨基的[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球。通过扫描电镜(SEM)、光学显微镜、傅立叶红外光谱(FT-IR)和样品磁力振荡计(VSM)等对样品进行了表征,并将其应用于对含Pb(Ⅱ)的模拟废水吸附性能研究。考察了pH值、吸附剂用量和吸附时间等因素对吸附量的影响,[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb2+具有较好的吸附能力;在298 K时,[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb^2+的吸附符合准二级动力学模型且为化学吸附过程,在90 min内基本达到吸附平衡,最大吸附量高达87.566 mg/g,Langmuir等温吸附数学模型能比较好地拟合[P(St-HEMA)-EDA]磁性微球对Pb^2+的吸附。     

功能化聚丙烯腈电纺丝纤维膜的制备及其对Pb(Ⅱ)吸附性能研究

利用静电纺丝技术制备了具有较高比表面积的聚丙烯腈纳米纤维膜,经双硫腙改性分离富集水中的重金属,采用扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)分析测试手段进行了表征。以铅为例用电镜跟踪观察吸附过程中纤维膜表面形貌变化;以原子吸收光谱(AAS)研究了纤维膜的吸附性能,考察了pH、吸附时间等相关参数对吸附的影响。这种纤维膜吸附速度快,在碱性环境下pH为8.0左右对Pb(II)吸附效果较好,最大吸附量可达到79.28mg/g,并对其进行脱附研究,洗脱时间较短,可重复利用。     

仿生FeS复合材料的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

纳米FeS比表面积大且还原性强,对Cr(Ⅵ)吸附性能优异,但不稳定、易团聚,为解决这一问题,本文以油菜花粉为生物模板,通过共沉淀-焙烧法制得仿生FeS复合材料(bioFeS)。通过SEM、XRD及XPS等方法对bioFeS复合材料的表面微观形态和结构进行了表征。以Cr(Ⅵ)为目标污染物,分别考察了吸附剂用量、反应时间、反应温度、初始Cr(Ⅵ)浓度和pH对bioFeS复合材料吸附Cr(Ⅵ)性能的影响,探究了反应机制。结果表明：油菜花粉生物模板成功分散了FeS,制得的bioFeS复合材料比表面积大,在反应时间为120 min、pH值为1、吸附剂投加量为0.2 g·L^-1、反应温度为25℃的条件下,bioFeS复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附量可达88.95 mg·g^-1;该吸附过程符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型;共存离子NO₃^-和SO₄^2-会抑制Cr(Ⅵ)的去除。结合吸附动力学、热力学及XPS表面元素分析可知bioFeS复合材料除铬机制主要是吸附及化...     

果胶磁性微球的制备及其对Mn(Ⅱ)及Cr(Ⅵ)的吸附性能

以氯化钙为交联剂,采用包埋法制备了一种果胶磁性微球吸附剂,通过红外光谱、扫描电镜、XRD、磁性分析和TGA对样品进行了表征,并考察了吸附时间、Mn2+(Cr6+)的浓度、吸附剂用量和吸附溶液的pH对果胶磁性微球吸附性能的影响。分析了果胶磁性微球分别吸附Mn(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附动力学、吸附等温线。结果表明:果胶磁性微球对Mn(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附达平衡分别需要4h和1.5h,饱合吸附量分别为54.35mg/g和9.62mg/g,吸附等温线较好地满足Freundlich模型和Langmuir模型,最大吸附量分别为102.04mg/g和25.45mg/g。吸附动力学符合准二级动力学模型,主要由化学吸附控制其吸附速率。     

复合酸掺杂的聚苯胺对Cr(Ⅵ)的吸附性能

采用原位聚合法合成了盐酸与对甲基苯磺酸(TSA)共掺杂的聚苯胺,研究了不同比例复合酸掺杂对聚苯胺的微观形貌和对水中重金属Cr(Ⅵ)吸附性能的影响。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)对掺杂态聚苯胺进行了研究与表征,考查了影响吸附容量的主要因素(pH值、吸附时间、温度、溶液浓度)。研究结果表明,室温下对甲苯磺酸和盐酸的摩尔比为9∶1时,掺杂态的聚苯胺形成了较疏松、规则的纳米棒状结构,其对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和二级动力学模型,在50℃、溶液pH值为2时,最大吸附容量为413.22mg/g。     

磁性聚苯胺/腐殖酸复合微胶囊的制备及其对水中Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以腐殖酸胶体粒子稳定的Pickering乳液液滴为模板,通过化学氧化聚合制备了磁性聚苯胺/腐殖酸复合材料(PANI/HA/Fe_3O_4)。采用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射等手段对复合材料进行表征分析,并考察了其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:PANI/HA/Fe_3O_4对Cr(Ⅵ)表现出优异的吸附性能,25℃下最大吸附容量为210.75mg/g,且其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型。     

氨基化石墨烯气凝胶的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能研究

以四乙烯五胺(TEPA)为氮源和改性剂,对氧化石墨烯(GO)进行氨基化改性,通过一步水热法制备四乙烯五胺-石墨烯气凝胶(TEPA-GA),采用FT-IR、XRD、拉曼光谱、SEM、XPS、TG等方法对产品的化学结构与形貌进行表征及性能检测。结果表明,通过TEPA成功将GO进行氨基化改性,并制备出具有多孔互穿网络结构的TEPA-GA,其具有超轻、密度小及热性能优异等特点。再将TEPA-GA用于对Cr(Ⅵ)的吸附研究,发现在最佳吸附条件下,吸附容量高达342.48mg/g。     

羧基功能化榴莲壳对水中Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的生物吸附研究

研究了柠檬酸改性榴莲壳对水中Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的吸附效果、动力学与等温吸附特性。通过SEM、FT-IR和XPS表征测试,分析榴莲壳改性前后的特征变化,并探讨榴莲壳的改性和吸附机理。表征分析发现,以N,N’-羰基二咪唑为活性剂进行榴莲壳表面改性后,在1 730和1 640cm-1处分别出现明显的酯羰基和自由羧基吸收峰,且改性后m(O)/m(C)原子质量比明显增大,说明柠檬酸成功接枝到榴莲壳表面。吸附实验结果表明,榴莲壳经改性后对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的吸附量有明显地提高,分别是未改性榴莲壳的3.15和2.42倍,且当两种金属离子共存时,Pb(Ⅱ)的竞争吸附优于Cr(Ⅲ)。动力学研究显示,改性榴莲壳吸附Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)在120min内达到平衡,实验数据符合准二级动力学模型(R20.9975)。在25℃下,等温吸附过程可采用Freundlich模型(R20.9902)进行拟合。吸附-解吸实验表明,CM-CDIDRS对Pb(Ⅱ)进行4次吸附再生循环后仍能保持较高吸附能力。     

交联淀粉微球的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以可溶性淀粉为主要原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为制备反应的交联剂,环己烷为油相,过硫酸钾-亚硫酸氢钠(K_2S_2O_8-Na HSO_3)氧化还原体系为引发剂,Span80、Tween60为乳化剂,采用反向悬浮法制备交联淀粉微球,并利用红外光谱仪对交联淀粉微球的结构进行表征。以交联淀粉微球作为吸附剂,研究了吸附时间、淀粉微球的质量及Cr(Ⅵ)的初始浓度对Cr(Ⅵ)的吸附性能的影响并考察了淀粉微球吸附Cr(Ⅵ)的热力学特性。吸附实验发现,在淀粉微球质量为0.05 g、吸附时间为70 min、初始浓度为50 mg/L时交联淀粉微球对Cr(Ⅵ)的吸附量较高。热力学实验表明,交联淀粉微球对Cr(Ⅵ)吸附行为符合Langmuir热力学方程,相关系数为0.989 0。     

氨基功能化硅胶的制备及其对CO_2的吸附性能

以乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二乙烯三胺(DETA)和四乙烯五胺(TEPA)物理浸渍后的白色玻璃状无定型硅胶(Q)作为CO_2吸附剂,考察了有机胺负载量、有机胺分子链长短和羟基数量对CO_2吸附性能的影响以及吸附剂的再生性能。实验结果表明:50%TEPA-Q具有最大的CO_2吸附量,为2.589mmol/g。经过10次吸附-真空脱附循环后,50%TEPA-Q的CO_2吸附能力仅下降了8.034%,具有较好的循环稳定性。     

巯基功能化介孔氧化硅的合成及其对Pb(Ⅱ)的吸附

采用直接模板法,以三嵌段共聚物P123作为模板剂,酸性条件下制备出了具有规则孔道结构的介孔氧化硅.用有机硅烷MPTMS对其进行后续功能化,引入了对Pb2 离子有吸附能力的巯基基团.通过HRTEM、FTIR和N2吸附脱附等测试手段对功能化前后氧化硅的结构进行表征,结果表明,巯基功能团接枝在介孔氧化硅孔道内壁.吸附实验结果显示,巯基功能化氧化硅对水中Pb(Ⅱ)离子具有选择吸附性.当铅与铜、镉离子摩尔比为1:5时,巯基功能化材料对其吸附的分配系数之比分别为KdPb2 /KdCu2 =13.1和KdPb2 /KdCd2 =9.2.在Cu2 、Cd2 离子摩尔浓度相同时,此功能化介孔材料对Cd2 的吸附能力大于对Cu2 的吸附能力.     

胶原纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

胶原纤维(CF)作为吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了CF去除Cr(Ⅵ)时溶液pH值、温度、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响。结果显示,CF对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH值降低而升高,在pH值为2.0时达到最大,随吸附剂用量增大而增大,随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小,CF对Cr(Ⅵ)的吸附量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h,最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,结果表明,Freundlich等温方程能更好地描述CF对Cr(Ⅵ)的吸附,吸附动力学符合伪二级吸附速率方程。FT-IR和SEM-EDS分析表明,CF表面含有大量氨基羧基及羟基等活性官能团,CF对Cr(Ⅵ)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化活性官能团的静电吸附作用和离子交换作用。     

聚吡咯/壳聚糖复合膜的制备及其对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附机制

以聚吡咯(PPy)和壳聚糖(CS)为原料,制备PPy/CS复合膜,通过红外、孔径分析、热分析和SEM等手段对其结构进行表征,并研究了PPy/CS复合膜对Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)吸附性能的影响及吸附机制,考察了pH值、吸附时间、溶液起始浓度等因素对吸附率的影响.结果表明,初始浓度对吸附率影响最大;在pH=3.5、温度为33...     

TPEE@LDH复合纳米纤维的制备及其除Cr(Ⅵ)性能的研究

采用高压静电纺丝法制备热塑性聚酯弹性体(TPEE)纳米纤维膜,再通过水热法将水滑石(LDH)负载在纳米纤维表面,制备出TPEE@LDH复合纳米纤维膜,并对其进行红外光谱(FT-IR)、能谱(EDX)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征,结果表明:水热时间8h,温度100℃时,LDH成功负载在了纳米纤维膜表面,并生成片状的LDH。再用电感耦合等离子体测试(ICP-AES)对所制备的TPEE@LDH复合纳米纤维膜进行了除铬实验,结果表明:当Mg/Al的摩尔比为2、pH=2~3、吸附时间在8d时,除铬效果可以达到最大的44mg/L。所以,TPEE@LDH纳米纤维膜相比较传统吸附剂,具有除铬效果好、易分离的优点,为当今日益严重的水体Cr(VI)问题提供了一个非常好的解决方案。     

液-固体系水滑石、沸石、硅藻土对Cr(Ⅵ)吸附特性差异

采用静态吸附实验研究水滑石、沸石、硅藻土对Cr(Ⅵ)的吸附特性及其差异性;利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、红外光谱仪(FTIR)分析理化特性及其与吸附特性之间的关系。结果表明:水滑石和硅藻土对于Cr(Ⅵ)的等温吸附特性符合Freundlich模型,沸石符合Langmuir模型;水滑石、沸石、硅藻土的最大吸附量qm分别为8.62、12.57、6.32 mg·g~(-1),吸附动力学特性均符合伪二级动力学方程;3种吸附剂均为优惠吸附,均是自发的、吸热的、无序的;从理化特性来看,沸石具有最优吸附条件。     

聚吡咯对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能研究

目前有关纯聚吡咯(PPy)用于吸附处理含Cr(Ⅵ)废水的研究不多。为了考察聚吡咯对铬离子污水的吸附性能,在超声条件下原位氧化聚合制备了PPy微/纳米球。用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和紫外-可见光谱仪分别表征了样品的结构、形貌和吸附性能。以聚吡咯为吸附剂研究了吸附时间、pH值、初始浓度及温度对Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响。结果表明:对于含Cr(Ⅵ)500 mg/L的溶液,吸附5 min的去除率已超过94.6%;pH值对PPy吸附性能影响不大;随着温度的升高,吸附率逐渐升高。其等温吸附行为较好地符合Freudlich吸附模型。PPy动力学吸附拟合满足准二级动力学模型,通过计算得到聚吡咯对Cr(Ⅵ)的理论最大单位吸附量为47.6 mg/g(试验值为49.7 mg/g)。     

包覆型Fe/SiO_2的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

以液相还原与St9ber法相结合,真空环境下,以CaCO_3为造孔剂,十六烷基三甲溴化铵(CTAB)作为结构导向剂,正硅酸四乙酯(TEOS)和FeSO4为原料,一步法制备了SiO_2包覆纳米铁复合材料(Fe/SiO_2),并采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对Fe/SiO_2的形貌结构进行了分析。使用原子吸收光谱仪(AAS)研究了Fe/SiO_2对于模拟Cr(Ⅵ)溶液的吸附性能。结果表明:制备的复合材料为类球形结构;XRD分析表明在2θ=22°和44°处分别出现了SiO_2和Fe的特征衍射峰。吸附溶液pH=3.0时,合成的包覆型Fe/SiO_2对水体中Cr(Ⅵ)的吸附容量为39.33mg/g,吸附行为符合Langmuir等温吸附方程,吸附过程符合准二级动力学方程。     

生物基磁性整体式碳球的制备及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

利用Ca~(2+)交联的海藻酸钠水凝胶球体为前驱材料,结合离子交换引入Fe~(3+),通过可控碳化手段制备得到磁性整体式碳球。在间歇吸附实验条件下,其最大Cr(Ⅵ)吸附量可达143.2mg/g;实验数据符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。与纳米级磁性吸附剂或粉末活性炭相比,所合成的整体式吸附剂不仅具有更高的机械强度,同时更有利于回收和再利用,使其具备一定的应用潜力。